Klimakonferenz Kopenhagen: Die grosse Herausforderung des 2 C-Klimaziels

Transkript

1 Hintergründe der Klima- und Global Change-Forschung Nr. 28 / November 2009 Klimakonferenz Kopenhagen: Die grosse Herausforderung des 2 C-Klimaziels Die Entwicklung sowohl der CO 2 -Emissionen als auch des Meeresspiegelanstiegs, der Erwärmung der Ozeane und des sommerlichen Abschmelzens des arktischen Meereises liegen an der obersten Grenze oder über der Bandbreite der Erwartungen, wie sie im IPCC-Bericht 2007 dargestellt sind. Aus neuen Forschungsergebnissen seit der Veröffentlichung des letzten IPCC-Berichts können wichtige Schlüsse bezüglich Massnahmen gezogen werden: 1. Das (Klima-)system der Erde reagiert möglicher weise rascher als angenommen auf den erhöhten Treibhauseffekt, Emissions reduk tionen sind deshalb dringend. 2. Die Erreichung des Ziels, die globale Erwär mung auf 2 C gegenüber vorindustriellen Wer ten zu begrenzen, ist immer noch erreichbar. 3. Die weltweit bisher in Aussicht gestellten Mass nahmen zur Emissionsreduktion reichen bei weitem nicht aus, um das 2 C-Ziel zu erreichen, höhere Reduktionsziele als bisher geplant sind nötig. Im Hinblick auf die grosse Klimakonferenz in Kopenhagen im Dezember dieses Jahres wurde in diesem Frühjahr an einer grossen wissenschaftlichen Konferenz (ebenfalls in Kopenhagen) die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen seit der Veröffentlichung des IPCC-Berichts vor zwei Jahren diskutiert. Die Quintessenz aus den Diskussionen enthält eine gute und zwei schlechte Nachrichten. Die gute Nachricht: Die Forschen den sehen technische, politische und wirtschaftliche Möglich keiten, um den Tempera tur anstieg auf zwei Grad gegenüber der vorindustriellen Zeit zu beschränken und dadurch die Gefahr von erheblichen Schäden einigermassen einzuschränken. Die erste schlechte Nachricht: Um dieses Ziel zu erreichen, sind deutlich weitergehende Mass nahmen notwendig, als weltweit die einzelnen Nationen zur Zeit geplant haben [1]. Die weltweiten CO 2 - Emissio nen sind in den letzten Jahren stärker angestiegen als in allen IPCC-Szenarien, auch wenn dieser Trend durch die gegenwärtige Weltwirtschafts krise (vorübergehend?) etwas gemildert werden könnte. Die zweite schlechte Nachricht: Die Aus wir kungen der Treib haus gas emissionen und der damit verbundenen Erwär mung machen sich schneller bemerkbar als erwartet. Höhere Reduktionsziele notwendig Bei Einhaltung der gegenwärtig formulierten nationalen Reduktionsziele würden bis 2050 die CO 2 - Emissionen in den Industrieländern zwar gegenüber 1990 um rund 60% sinken, global würden die Emissionen aufgrund der Zunahme in Schwellenund Entwicklungsländern hingegen um 80 90% ansteigen. Um das 2 C-Ziel einzuhalten wäre eine globale Reduktion um etwa 50 80% nötig [2]. Die bisher angekündigten Massnahmen reichen für eine Reduktion der Erwärmung auf rund C. Bei Redaktion: Urs Neu, ProClim, urs.neu@scnat.ch Herausgeber: ProClim, Forum für Klima und globale Umweltveränderungen und OcCC, Beratendes Organ für Fragen der Klimaänderung, Schwarztorstr. 9, 3007 Bern, Tel. 031/ , Fax: 031/ Quellen Bildmaterial: Foto gross: NASA (Apollo 17 Earth); Foto klein: Christoph Ritz

2 2 Climate Press Nr Klimakonferenz Kopenhagen Abw. Globale Temperatur [ C] Wahrscheinlichkeitsbereich 68% 90% mit Absichtserklärungen für Kopenhagen Kumulative Emissionen 1000 Gt CO Messungen 2 C-Ziel Jahr Quelle: Rogelj et al. 2009/IPCC AR4 Grafik: Climate Press Nr. 28, ProClim- (SCNAT) Abbildung 1: Abweichung der globalen Temperatur von den vorindustriellen Werten für: 1) die Messungen seit 1900 (schwarz), 2) für die Modellrechnungen für ein tiefes (B1, blau gestrichelt) und ein hohes (A2, rot gestrichelt) IPCC-Szenario, sowie 3) für die Szenarien Einhaltung der bisherigen Absichtserklärungen aller Länder für Kopenhagen (violett) und kumulative Emissionen von Gt CO 2 von (hellblau); (nach IPCC AR4 und [2]). Die Balken rechts umfassen die Bereiche, innerhalb welcher die Temperaturerhöhung mit einer Wahrscheinlichkeit von 68% (dunkel) bzw. 90% (hell) liegt. einer Beschränkung der gesamten Emissionsmenge zwischen 2000 und 2050 auf Gt CO 2 (die heutigen globalen Emissionen liegen bei ca. 30 Gt CO 2 pro Jahr) wird die Erwärmung wahrscheinlich zwischen 1 und 2 C liegen und das Zwei-Grad-Ziel mit etwa 80%iger Wahrschein lichkeit erreicht werden können (Abb.1, [2],[3]). Was, wenn wir das Zwei-Grad-Ziel verpassen? Ist das 2 C-Ziel unter den oben beschriebenen politischen Realitäten überhaupt erreichbar? Wenn man sich die nackten Zahlen und die aktuelle Diskussion anschaut, müsste man pessimistisch sein. Doch ist das ein Grund, überhaupt keine Massnahmen zu ergreifen? Die Antwort ist ganz klar: Keinesfalls. Das 2 C-Ziel ist, obwohl alle politischen Absichtserklärungen, vor kurzem auch der G8-Staaten, ein entsprechendes Bekennt nis enthalten, keine absoluter Schwellenwert. Die Welt geht nicht unter, wenn die Erwärmung mehr als zwei Grad beträgt. Die Schäden nehmen grundsätzlich mit der Erwärmung zu, und zwar überproportional. Zudem gibt es vermutlich im Klimasystem Schwellenwerte, bei deren Über schreitung gewisse unumkehrbare, sich zum Teil selbst verstärkende Entwicklungen in Gang gesetzt werden, doch las sen sich diese, wenn überhaupt, nur sehr ungenau abschätzen. Ein Beispiel dafür ist das Abschmelzen des grönländischen Eisschildes, für dessen Un umkehr barkeit Schwel len werte der globalen Erwärmung zwischen 1 und 3 C geschätzt werden. Im Weiteren lagern beispielsweise unter dem arktischen Permafrost riesige Mengen des Treib hausgases Methan, die bei zunehmender Erwär mung in die Atmosphäre freigesetzt werden und ihrerseits zum weiteren Temperaturanstieg beitragen können. Auch die tropischen Regen wälder und borealen Nadel wälder ertragen nur ein bestimmtes Mass an Erwärmung oder Verände rung des Wasserhaushaltes. Starke Veränderungen bringen diese Ökosysteme zum Kollabieren. Die entsprechenden Grenzwerte sind jedoch nicht bekannt. Es macht also kaum Sinn, Reduktions ziele auf solche Schwellen werte auszurichten. Wichtig ist, sich vor Augen zu halten, dass jede Reduktion der Emissionen 1. einen überproportionalen Anteil der ohne diese Reduktion zu erwartenden Schäden vermeiden kann und 2. die Wahrscheinlichkeit, dass gefährliche Schwellen werte überschritten werden, senkt.

3 Climate Press Nr Klimakonferenz Kopenhagen 3 Das Ziel muss also sein, so viel wie irgendwie möglich zu reduzieren, um so nahe wie möglich an das 2 C-Ziel heranzukommen, das nach bisherigen Erkenntnissen die Schäden in einigermassen tragbarem Rahmen halten kann. Allerdings darf man nicht vergessen, dass auch der Umgang mit einer Erwärmung von 2 C schwierig sein wird, insbesondere in armen Ländern und Gesellschaften. Die Moral der Kosten/Nutzen-Rechnung Bei der Frage, wie viele Schäden bis zu welchen (Grenz-)Kosten vermieden werden sollen, geht es unter anderem auch um moralisch-ethische Fragen bzw. um Fragen der Gerechtigkeit gegenüber den ärmeren und zukünftigen Bevölkerun gen. Die Kosten/Nutzen-Rechnung ist vor allem für die ersten und relativ billigen Massnahmen gut, weil mit geringen Kosten relativ hohe Schäden vermieden werden können, da die Auswirkungen etwa im Quadrat mit den Emissio nen zunehmen. Weitergehende Massnahmen, die bei höheren Reduktions zielen notwendig sind, werden jedoch immer teurer, während der vermiedene Schaden bzw. vermiedene An pas sungs kosten abnehmen. So gibt es theoretisch eine Grenze, wo sich Mass nahmen nicht mehr lohnen, denn es müssen Ressourcen eingesetzt und Opfer gebracht werden, um die Emissio nen zu senken. Diese Grenze wird jedoch meist eher zu hoch angesetzt, d.h. man kapituliert bei zu geringen Reduktionen vor den Kosten, und zwar aus folgenden Gründen: Bei nationalen Kosten /Nutzen-Rechnungen werden den national anfallenden Kosten der Massnahmen nur der Nutzen im Inland, kaum jedoch die vermiedenen Folgen des Klimawandels im Ausland gegenübergestellt. Bei globalen Kosten/Nutzen-Betrach tungen fallen die ärmsten Länder kaum ins Gewicht, weil ihre wirtschaftliche Bedeutung zu klein ist. Dabei werden die ärmeren Länder und insbesondere die armen Bevölkerungsteile in vielen Ländern besonders unter dem Klimawandel leiden und sich auch geringe Anpassungskosten nicht leisten können, und dies, obwohl sie kaum zur Verur sachung beigetragen haben. In einer globalen Rechnung müssten deshalb sowohl Anpassungs- und Schadenskosten als auch die Kosten von Massnahmen der armen Länder übergewichtet werden. Schliesslich stellt sich auch die Generationenfrage: Die Kosten von Reduktions massnahmen fallen auf heutige Genera tionen, deren Nutzen aber auf zu künf tige Generationen. Die übliche Diskontie rung zukünftiger Kosten, d.h. die Be rücksichtigung von Zinserträgen von erst in Zukunft eingesetztem Kapital, greift hier jedoch zu kurz. Sie berücksichtigt nur Kosten und Nutzen von Massnahmen, nicht jedoch Kosten und Nutzen Kontaktpersonen: Ökonomie, Kosten/Nutzen: Prof. Philippe Thalmann Recherches en Economie et Management de l'environnement, EPF Lausanne Bâtiment BP Station Lausanne Tel philippe.thalmann@epfl.ch Reduktionsziele: Prof. Reto Knutti Institut für Atmosphäre und Klima (IAC) ETH Zürich Universitätsstr Zürich Tel reto.knutti@env.ethz.ch Meeresspiegelanstieg: Prof. Markus Rothacher Inst. of Geodesy and Photogrammetry ETH Zürich Schafmattstr Zürich Tel markus.rothacher@ethz.ch von Nicht-Massnahmen. Die heutige Generation hat einen hohen Nutzen durch die Verbrennung von Erdöl und die damit verbundenen Emissionen, während kommenden Genera tionen kaum mehr Erdöl zur Verfügung stehen wird und sie demnach keinen Nutzen von deren Verbrennung haben, sie jedoch die damit verbundenen Schäden tragen müssen. Die Aufbürdung von Schadensund Anpassungs kosten an kommende Generationen mit dem Argument, diese Kosten seien für sie kleiner als die Vermei dungskosten für die heutige Generation, ist ethisch sehr bedenklich. Dieses Problem wird teilweise mit einem sehr tiefen Diskontierungs satz (d.h. kleiner Verzinsung) gelöst, doch lässt sich letzt endlich die Frage der optimalen Kombination von Emissions reduktionen, Anpassungs mass nah men und verbleibender Klimaschäden nicht rein technokratisch lösen. Ein grosser Teil der Klima änderung kann, wenn sie einmal eingetreten ist, zudem selbst mit einer Reduktion der Emissionen auf null nicht rückgängig gemacht werden, und einige Auswirkun gen wie das Aussterben von Tierarten sind sicher irreversibel. Kosten/Nutzen-Rechnun gen sind insbesondere bei solchen Schwel len prozessen problematisch. Die Klimaänderung verläuft eher schneller als erwartet Wie erwähnt weisen die Kenntnisse bezüglich der zu erwartenden Folgen der Emissions entwick

4 4 Climate Press Nr Klimakonferenz Kopenhagen Meereisausdehnung September [ km ] Beobachtungen Modellrechnung 1 Modellrechnung 2 Modellrechnung 3 Modellrechnung 4 Modellrechnung 5 Modellrechnung 6 Modellrechnung Jahr Abbildung 2: Ausdehnung des arktischen Meereises im September in den Beobachtungen (rote Linie) sowie in einer Anzahl Rechnungen desjenigen Klimamodells (CCSM3, SRES A1B Szenario), das die Beobachtungen (bis ins Jahr 2006) am besten wiedergegeben hat [4 (Abbildung aufdatiert für die letzten Jahre durch C. Bitz)]. bedingungen immer noch sehr tief. Zudem deuten die vorhandenen Messungen auf eine weitere Abnahme des Volumens des Meereises in den letzten beiden Jahren hin (die Bedeckung er fasst nur die Fläche, die von Meereis bedeckt ist, unabhängig von der Dicke des Eises). Die Abnahme der Meereisdicke könnte auch zur Folge haben, dass sich das Meereis, das schon immer durch den Wind bewegt worden ist und nie starr an einem Ort bleibt, schneller bewegt und dadurch mehr Eis aus der Arktis in wärmere Bereiche, insbesondere in den offenen Atlantik abgeführt werden könnte. Dies war jedenfalls im letzten Jahr der Fall, als vor allem viel dickes, mehrjähriges Eis in den Atlantik getrieben wurde. Langjährige Beobachtungen zeigen auch einen klaren Trend zu allgemein höheren Bewegungs geschwindig keiten des arktischen Eises. Wird dickes, mehrjähriges Eis schneller entfernt, so nimmt einerseits das Gesamt volumen ab, da im Winter nur eine Eisschicht von be schränk ter Dicke neu gebildet wird, anderseits schmilzt diese dünne Schicht im Sommer schneller. Einige Fachleute rechnen heute damit, dass je nach meteorologischen Bedingungen eine praktisch eisfreie Arktis am Ende des Sommers schon innerhalb der nächsten zwei bis drei Jahrzehnte auftreten könnte. Die Modelllung einige Unsicherheiten auf. Dabei geht es nicht primär um die Erwärmung an sich, die als solches vergleichsweise wenig direkte Folgen hat, sondern vielmehr um die indirekten Auswirkungen. Hier stechen vor allem zwei Entwicklungen hervor, die sich oberhalb der IPCC-Erwartungen entwickeln: 1. Das sommerliche Abschmelzen des arktischen Meereises, das gravierende Folgen für die Ökosysteme der hohen Breiten hat und auch Änderun gen in der globalen Temperatur vertei lung und den damit verbundenen Systemen (z.b. die atmosphärische Zirkulation) beeinflussen kann. Der in den letzten Jahren beobachtete Rückgang des spätsommerlichen Minimums der arktischen Meereisbedeckung scheint schneller voranzuschreiten als in Modellrechnungen (Abb. 2). Zwar wurde die Wirkung der höheren Temperaturen vor allem im Jahr 2007 durch die besonderen meteorologischen Verhältnisse verstärkt, doch ist eine Erholung von diesem Einzelereignis aus verschiedenen Gründen nicht unbedingt zu er war ten. Im Jahr 2008 wurde das Rekord mini mum auch ohne Unterstützung besonderer Wetter bedingungen beinahe wieder erreicht. Auch 2009 lag das Minimum trotz ungünstiger Schmelz

5 Climate Press Nr Klimakonferenz Kopenhagen 5 rechnungen zeigen jedoch eine regelmässig eisfreie Arktis nach wie vor erst ab ca Allerdings scheinen die Klimamodelle den Einfluss der Eisdicke noch nicht adäquat zu er fassen. 2. Der Meeresspiegel steigt eher schneller an, als dies in den IPCC-Projektionen erwartet wird. Im IPCC-Bericht wird erwähnt, dass in den Projektionen dynamische Effekte in den polaren Eisschildern (Grönland und Antarktis) ausgeklammert sind. Der Einbezug dieser Prozesse führt zu einem grösseren Unsicherheitsbereich, vor allem gegen oben. Aber auch aus Beobach tungen abgeleitete statistische Berech nungen weisen auf einen möglicherweise stärkeren Meeres spiegelanstieg hin [5,6]. Während die IPCC-Projektionen bis 2100 einen Meeresspiegel anstieg im Bereich zwischen etwa cm enthalten, liegen neuere Schätzungen eher im Bereich von etwa cm bis Ende des 21. Jahrhunderts [5,6,7]. Für die Projektionen kann der Beitrag der Ausdehnung des Meerwasser volumens durch die Erwärmung relativ gut berechnet werden, und der Beitrag der Gletscher ist auf etwa cm beschränkt (entspricht dem gesamten Eisvolumen in Gletschern). Das grosse Fragezeichen bilden die beiden Eisschilder in Grönland und in der West antarktis, deren Volumen rund 7 bzw. 5 Metern Meeresspiegel entspricht. Hier stellt sich vor allem die Frage nach der Geschwindigkeit des Abschmelzens, wobei weniger die Schmelz prozesse als vielmehr der Abfluss von Eismassen ins Meer oder in tiefere Lagen mit höherer Temperatur entscheidend sein können (siehe Climate Press Nr. 25). Das grösste Potential liegt dabei in der West antarktis, wo grosse Eisflüsse im Meer enden und der Abfluss nicht wie in Grönland topographisch begrenzt ist. Die zu künf ti ge Entwicklung dieser Eisabflüsse wird in Zukunft für das Ausmass des Meeres spiegel anstiegs immer entscheidender, ist jedoch mangels Kennt nis vergleichbarer Be din gungen in der Ver gangenheit und möglicher Prozesse weder aus bisherigen Beobach tungen ableitbar noch durch Modelle erfassbar. Über raschungen sind nicht ausgeschlossen. Handeln ist dringend, es gibt viele Möglichkeiten Die Hauptaussagen aus der Wissenschafts- Konferenz deuten alle in eine Richtung: Nicht- Handeln wäre unverantwortlich, es sollten so schnell wie möglich so viele Massnahmen wie machbar getroffen werden. Die Dringlichkeit des Handelns lässt sich aus den erwähnten Entwicklungen ableiten und überdies damit be grün den, dass mit zunehmender zeitlicher Verzöge rung die erforderlichen Massnahmen immer einschneidender werden. Dies hätte zur Folge, dass die Hauptaufgaben der nächsten Generation aufgebürdet würden. Der Synthesebericht [1] gibt Hinweise auf konkrete Handlungsoptionen: Wichtig wäre ein glaubwürdiger, auf lange Sicht ausgerichteter Preis für CO 2 -Emissionen, damit die Wirtschaft den langfristigen Gewinn durch Emissions reduktions massnahmen planen kann. Die Politik sollte zudem die Energieeffizienz und Technologien mit wenig Kohlenstoffemissionen stark fördern. Dabei sollten die vielen vorhandenen Technologien und Möglichkeiten so rasch als möglich umgesetzt werden. Dies trifft an erster Stelle auf die sogenannten no-regret-massnahmen zu, das heisst Mass nahmen, die unabhängig von ihrer Klima wirkung gewinnbringend sind (z.b. durch Senkung der Energie kosten). Solche Massnahmen werden heute aus verschiedenen Gründen nur zögerlich umgesetzt. Aktivitäten und Politiken (insbesondere Subventionen), die zu einer Erhöhung der Treibhausgasemissionen führen, sollten abgebaut werden. Neben den Mass nahmen zur Reduktionsverminderung darf jedoch nicht vergessen werden, dass arme Regionen bereits heute und in den nächsten Jahren die Auswirkungen der Klimaänderung zu spüren bekommen und deshalb Unterstützung durch die primären Verursacher, d.h. bis heute vor allem die Industrieländer, benötigen. Umdenken in der Gesellschaft nötig Um die Ziele beim Klimaschutz zu erreichen, ist ein entschlossenes Umdenken in der Gesellschaft nötig. Bisher wurde im Industriezeitalter jeder technische Gewinn in der Effizienz, insbesondere beim Energieverbrauch, sofort durch zusätzlichen Konsum überkompensiert. Dieser Mechanis mus muss durchbrochen werden. Auch Entwick lungs- und Gerechtigkeitsfragen sind zentral bei der Problemlösung. Die Klima änderung ist, obwohl in Zukunft ein wichtiger Faktor, heute kein zentrales Problem in den Entwicklungs ländern. Das Thema für diese Länder kann also in naher Zukunft nicht primär Verminderungs politik sein, sondern vielmehr eine wirtschaftliche Entwicklung, welche die Anpassung an das zukünftige Klima und Energie effizienz als zentrale Punkte berücksichtigt [8]. Fragen der (sozialen) Gerechtigkeit und wirtschaftlichen Ent wicklung sind absolut zentral für die zu künfti ge Entwicklung der Emissionen in diesen Ländern und damit auch für deren weitere Entwicklung.

6 6 Climate Press Nr Klimakonferenz Kopenhagen Literatur und Anmerkungen 1 Synthesis Report from Climate Change, Global Risks, Challenges and Decisions, Kopenhagen, März, Rogelj et al., Nature 2009, (published online: 11 June 2009, doi: /climate ) 3 Meinshausen et al., Nature 458: , doi: /nature Holland et al, Geophyiscal Research Letters 33, L23503, doi: /2006gl (2006), ucar.edu/oce/mholland/abrupt_ice/holland_etal.pdf 5 Grinstedt et al., Climate Dynamics 2009, (published online: 6 January 2009, doi: /s , 6 Rahmstorf, Science 315, S (2007), science_2007.pdf 7 W.T. Pfeffer et al., Science 321: 1340ff (2008). sci;321/5894/ Swiss Re / Mc Kinsey, Economics of climate adaptation (2009) Development.pdf